گامای قیفاووس: ستاره قطبی آینده

گامای قیفاووسی، که همچنین به عنوان Errai شناخته می‌شود، یک سیستم ستاره‌ای دوتایی است که حداقل یک سیاره دارد و حدود دو هزار سال دیگر، ستاره شمالی ما خواهد بود.

تصویری از گامای قیفاووسی که در رصدخانه پالومار.

تصویر از  Digital Sky Survey / Mikulski Archive.

Gamma Cephei، معروف به Errai، ستاره‌ای با قدر ​​3 در صورت فلکی شمالی قیفاووس واقع شده است. از نظر بسیاری از رصدگران، این صورت فلکی مانند تصویر کودکانه یک خانه به نظر می‌رسد که گاما نوک سقف را مشخص می‌کند. این ستاره جذاب نقش عمده‌ای در درک ما از سیارات فراخورشیدی، به ویژه در سیستم‌های متعدد ستاره‌ای ایفا کرده است.

جالب است که تا 4000 سال م.، گامای قیفاووسی به موقعیت جدید خود منتقل می‌شود – به دلیل پیش‌روی محوری زمین – تا ستاره شمالی ما شود.

پیش‌روی محور یا تقدیم محوری، جابه‌جایی گرانشی جهت‌گیری محور چرخش جسم آسمانی را گویند که پیوسته و کُند تغییر می‌کند.

قیفاووس را می‌توان در آسمان شمالی یافت. بسیار شبیه نقاشی کودکانه از یک خانه است. ستاره Gamma Cephei یا Errai نوک سقف خانه را مشخص می‌کند.

چگونه گامای قیفاووس را پیدا کنیم؟!

برای بیشتر عرضهای شمالی در نیمکره شمالی، گامای قیفاووسی با رنگ زرد نارنجی به عنوان یک ستاره پیراقطبی درخشان است. ستاره‌های پیراقطبی ستاره‌هایی هستند که نه طلوع و نه غروب می‌کنند، بلکه همیشه در بالای افق ظاهر می‌شوند.

ستاره‌های پیراقطبی (Circumpolar stars) یا ستاره‌های همواره‌پیدا (اَبدیّة‌الظهور) یا خُسّان، ستاره‌هایی هستند که در یک عرض جغرافیایی خاص بر روی زمین، هیچگاه غروب نمی‌کنند، مانند ستاره قطبی و ستارگان صورت فلکی بنات‌النعش و ذات‌الکرسی. در واقع به دلیل نزدیکی آن‌ها به یکی از قطب‌های سماوی، این ستارگان هرگز طلوع و غروب نمی‌کنند. بنابراین ستاره پیراقطبی در تمام طول شب و در تمام شب‌های سال قابل رویت است. ستارگان پیراقطبی درون یک دایره پیراقطبی (circumpolar circle) هستند.

ستاره‌های پیراقطبی در تمام ساعات روز، هر روز سال، بالای افق قرار می‌گیرند. این ستاره ها نه طلوع و نه غروب می‌کنند، بلکه همیشه در آسمان ما باقی می‌ماند. حتی زمانی که نمی‌توانید آنها را ببینید – زمانی که خورشید در آسمان بیرون بوده و به اصطلاح روز است – این ستاره‌ها در آسمان در اطراف قطب شمال یا جنوب قرار دارند.

به عنوان مثال، ستاره‌های صورتواره معروف آبگردان بزرگ در تمام عرضهای شمالی دیده می‌شوند.

تعداد ستاره‌های پیراقطبی که در آسمان شما ظاهر می‌شود، بستگی به جایی دارد که شما در آنجا قرار دارید. در قطبهای شمال و جنوب زمین، هر ستاره قابل مشاهده، پیراقطبی است. به عبارت دیگر، در قطب شمال زمین، هر ستاره‌ای در شمال این استوای آسمانی قرار دارد، پیراقطبی است، در حالی که هر ستاره در سمت جنوب استوای آسمانی، در زیر افق قرار دارد. در قطب جنوب زمین، این امر کاملا برعکس است. هر ستاره‌ای که در سمت جنوب استوای آسمانی قرار دارد، پیراقطبی است، در حالی که هر ستاره در سمت شمالی استوای آسمانی، در زیر افق قرار دارد.

در استوای زمین، هیچ ستاره پیراقطبی نیست زیرا تمام ستاره‌ها در آن قسمت از جهان روز به روز طلوع و غروب می‌کنند. شما می‌توانید (به لحاظ نظری) هر ستاره‌ای را در آسمان شب طی یک سال مشاهده کنید.

مکانهای بین استوا و قطب، برخی ستاره‌های پیراقطبی دارند، بعضی از ستارگان روزانه (مانند خورشید) طلوع و غروب می‌کنند و برخی ستاره‌ها در تمام طول سال در زیر افق قرار دارند. به طور خلاصه، اگر شما به قطب شمال یا جنوب نزدیکتر هستید، دایره ستاره‌های پیراقطبی بزرگتر  و اگر شما به استوای زمین نزدیکتر هستید، دایره ستاره‌های پیراقطبی کوچکتری را می‌بینید.

ما در نیمکره شمالی خوش‌شانس هستیم که یک ستاره درخشان، پولاریس، که تقریبا نزدیک با قطب شمال آسمانی است – نقطه ای که در آسمان است که در سرسو  (مستقیم بالای سرمان) در قطب شمال زمین است.

آیا صورت فلکی W شکل ذات‌الکرسی را می‌شناسید؟

 در پاییز شمالی و اوایل شبهای زمستان از عرضهای شمالی قابل مشاهده است. بین ستاره Caph، در یک انتهای W، به سمت ستاره قطبی، ستاره شمالی امروزی ما یک خط خیالی بکشید. Gamma Cephei در حدود 2/3 مسیر آن خط کمی به سمت غرب واقع شده است.

پادشاه قیفاووس یک صورت فلکی مشهور نیست، اما وقتی که قیفاووس را پیدا کردید، همسر مشهورتر او – صورت فلکی W شکل ملکه ذات‌الکرسی- را می‌بینید که در کنار او ایستاده است.

یک راه دیگر برای یافتن گامای قیفاووس، در عصرهای بهار و تابستان، استفاده از صورتواره آبگردان بزرگ است. دو ستاره بیرونی کاسه آبگردان، یعنی دبه و مراق که گاهی اوقات آنها را ستارگان اشاره‌گر یا راهنما می‌نامند، زیرا یک خط بین آنها به سمت شمال به ستاره قطبی اشاره می‌کند. سپس به اندازه یك مشت – كه در طول بازو نگه داشته شده است – از آن به سمت ستاره گامای قیفاووس بروید.

پویانمایی که چرخه پیشروی محوری 26000 ساله را نشان می‌دهد. تصویر از  Tfr000 / Wikimedia Commons.

گامای قیفاووسی به عنوان ستاره شمالي آينده

محور چرخش شمالی زمین به قطب سماوی شمالی اشاره دارد، که بسیار نزدیک به قطب شمال، ستاره شمالی فعلی ما است. با این حال، حرکتی از زمین که به عنوان پیش‌روی محوری یا تقدیم محوری یا حرکت تقدیمی شناخته می‌شود، مکان‌های قطب سماوی شمالی و جنوبی را با توجه به ستاره‌ها تغییر می‌دهد، تقریباً هر 26000 سال یک دایره کامل را در آسمان قطب سماوی مربوطه طی می‌کند (مقدار دقیق دوره پیش‌روی محوری مشخص نیست).

ستاره قطبی یا پولاریس تا قرنهای دیگر به عنوان ستاره شمالی سلطنت خواهند کرد. پیش‌روی محوری به تدریج قطبهای سماوی را حرکت می‌دهد. گامای قیفاووسی در صف بعدی ایستاده است تا در حدود 4000 سال میلادی عنوان ستاره شمالی را به ارث ببرد.

همانطور که پیش‌روی محوری حول یک دایره صورت می‌گیرد، ستاره‌های دیگر حول ستاره شمالی را تصاحب می‌کنند. در حدود 7500 سال م، الدرامین (آلفای قیفاووس) – درخشان‌ترین ستاره قیفاووس – به ستاره شمالی تبدیل شد. و سرانجام، مطمئناً، در حدود 26000 سال، حلقه‌ای که با پیش‌روی محوری پیدا شده بود به ستاره پولاریس بازگشت.

مسیر دایره‌ای سماوی شمال (به رنگ نارنجی) ، به دلیل پیش‌روی محوری، نسبت به ستارگان. در طی حدود 26000 سال، محور چرخشی زمین، یک دایره را در آسمان شمالی و جنوبی دنبال می‌کند. اعداد مثبت به رنگ زرد تاریخ آن را در CE (دوران مشترک) نشان می‌دهند که قطب آسمانی شمالی نسبت به ستارگان واقع خواهد شد. اعداد منفی به رنگ زرد تاریخ BCE (قبل از دوران مشترک) را نشان می‌دهند. ستاره پولاریس در بالای دایره در 2000 میلادی، زمان فعلی ما نشان داده شده است. تصویر از Tau’olunga / Wikimedia Commons.

گاه‌شماری یا سالنمای دوران مشترک یا د.م یا عصر حاضر یک گاه‌شماری سکولار است که به عنوان جایگزین برای گاه‌شماری میلادی استفاده می‌شود. این گاه‌شماری مبداء یکسانی با گاه‌شمار میلادی دارد. بنابراین سال ۲۰۱۴ دوران مشترک معادل سال ۲۰۱۴ میلادی است و سال ۳۹۹ پیش از عصر حاضر برابر سال ۳۹۹ پیش از میلاد.

اصطلاح «دوران مشترک» حداقل از سال ۱۷۰۸ در زبان انگلیسی استفاده شده‌است. این اصطلاح ابتدا از اواسط قرن ۱۹ توسط دانشگاهیان یهودی معرفی شد و از اواخر قرن ۲۰ به عنوان گاه‌شماری سکولار در نوشته‌های دانشگاهی و علمی کاربرد گسترده یافت.

گامای قیفاووسی حدود 45 سال نوری از ما فاصله دارد. این ستاره یک ستاره دوتایی است که هر 67 سال دو ستاره در اطراف یک مرکز جرم مشترک می‌چرخند. ستاره بزرگتر، جرمی برابر با 1.4 برابر خورشید، یک ستاره رده اصلی معمولی است که تا حدی شبیه خورشید است. ستاره کوچکتر، کمتر از نیمی از جرم خورشید ما دارد که یک ستاره کوتوله قرمز است.

در سال 2002، ستاره‌شناسان با استفاده از یک تلسکوپ در رصدخانه مک دونالد شواهدی از یک سیاره را برای گامای قیفاووسی یافتند. این اولین مورد بود که یک سیاره در یک سیستم ستاره‌ای دوتایی نزدیک به مدار می‌چرخد. این سیاره با نام Tadmor دارای دورانی حدوداً دو ساله به دور ستاره بزرگتر در این سیستم دوتایی است.

مفهوم هنری از Tadmor ، سیاره‌ای که در سیستم دوتایی Gamma Cephei در سال 2002 کشف شد. تصویر از  ناسا.

برداشت هنری دیگری از سیاره فراخورشیدی در سیستم گامای قیفاووسی. تصویر از رصدخانه تیم جونز / مک دونالد.

گفته شد، در واقع بسیاری از سیارات در چندین سیستم ستاره‌ای وجود دارند که امروزه شناخته شده‌اند. از اکتبر سال 2020، ستاره‌شناسان 102 منظومه ستاره‌ای دوتایی با مجموع 150 سیاره و 26 منظومه چند ستاره‌ای با 36 سیاره پیدا کرده‌اند. اما سیاره گامای قیفاووسی همیشه اولین دوتایی نزدیک خواهد بود!

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منابع:

Gamma Cephei: A future Pole Star

Posted by Bruce McClure and Deborah Byrd in BRIGHTEST STARS | October 25, 2020

https://earthsky.org/brightest-stars/star-errai-future-north-star

Circumpolar stars don’t rise or set

Posted by Bruce McClure in TONIGHT | June 19, 2019

https://earthsky.org/tonight/circumpolar-stars-dont-rise-or-set